솔미나크. 소프트웨어 설계 원리

SOLMINEQ.88 은 미국과 캐나다의 화학자와 지질학자들이 1973 SOLMINEQ 버전에서 개발한 최신 버전의 물-암석 상호 작용 소프트웨어로, 최신 버전의 PC/shell 과 동일한 열역학 데이터베이스를 가지고 있지만 인터페이스가 뒤떨어져 있습니다. 열역학 데이터베이스는 유기수용성조 (80 종), 무기수용성조 (260 종), 미네랄 (220 종), 온도 (0 ~ 350 C), 압력 (1×/KLOC-; 이 소프트웨어는 Pitzer 방정식을 이용하여 용액 중 이온과 이온군의 활동도 계수를 계산하기 때문에 퇴적 분지 고광화도 지층수 연구에 특히 적합하다.

I. 금속 유기 착물의 안정성 상수

소프트웨어 개발이 빠르기 때문에 금속 유기 맞춤물의 안정성 상수에 대한 몇 가지 중요한 데이터가 부족하여 유사한 기울기 방법만 사용하여 근사화하기 때문에 오차가 있습니다. 저자는 최근 발표된 맞춤물 안정성 상수 데이터 (표 10- 1) 를 수집하고 원래 SOLMINEQ.88 소프트웨어의 데이터베이스를 수정했습니다.

둘째, 활동 계산

SOLMINEQ.88 소프트웨어는 주로 염수이온의 화학효과를 충분히 고려하며 Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Ba2+, Sr2+ 등 7 가지 양이온과 CL 을 채택하고 있기 때문에 퇴적분지 고광화도 유전수유 암석과 유체의 상호 작용을 시뮬레이션하는 데 자주 사용된다. Pitzer 방정식은 이온 상호 작용 모델을 기반으로 하며 이온 결합 효과나 배위 효과가 없다고 가정합니다. 이는 SOLMINEQ.88 모델의 설계에 반하는 것입니다. Pitzer 방정식에 의해 계산된 활성 계수 (NA, P) 는 계산 공식 (Na+ 예) 을 통해 Na+ = CNA, t×cNa, p/cNa+ 를 각 1 조 그룹 (NA+) 계수로 변환할 수 있습니다. 그러나 다른 컴포넌트에는 Pitzer 계수가 없으므로 SOLMINEQ.88 소프트웨어는 수정된 B* 방정식을 사용하여 근사치를 계산합니다.

여기서 부분 미분 방정식 B* 는 다음 공식을 통해 얻을 수 있습니다.

B * =1/I (LG γ na++a γ I1/2/(1+4.0 ×1

B * =1/I (LG γ Ca2++(4.0a γ I1/2/(1+6.0 ×/kloc/

A (T) 와 B (T) 는 특정 온도 T 에서의 데바이-후클모어 계수입니다.

A γ (t) =1.8248 ×106 ρ 3/2/(ε t)1/2

B γ (t) = 50.29×108 ρ1/2/(ε t)1/2

상식에서는 이온 크기, I 는 이온 강도, ε은 유전 상수입니다.

셋. 물과 광물 사이의 용해-침전 추세 계산

제어조건으로 지층수와 만성암 광물 (방해석 또는 백운석) 사이의 균형을 유지함으로써 각 지하 온도와 압력 하에서 다른 광물의 이온 활성 산물을 계산할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

타림 분지의 유체-암석 상호 작용에 관한 연구

그 활성산물

Q 칼슘 장석 = k (균형 상수) 인 경우 g diff = rt ㎡ (q/k) = 0 은 지하수와 칼슘 장석이 이 온도와 압력에서 균형을 이루고 있음을 나타냅니다. Q > k 이면 과포화 또는 침전 경향이 있습니다. Q < k 이면 포화되지 않거나 용해될 수 있습니다.

표 10- 1 금속원소와 아세테이트의 반응의 균형 상수

참고: K(t,℃) 는 온도가 t ℃일 때 반응의 평형 상수가 k 임을 나타냅니다.

(조던노와 카라카, 1989 에 따르면)